Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), encabezado por Miguel Ángel del Pozo Barriuso, jefe del grupo de Mecanoadaptación y Biología de Caveolas, ha descubierto un mecanismo clave en los adipocitos que les permite expandirse de forma segura para almacenar energía. Este proceso evita el daño en los tejidos y protege al organismo de los efectos tóxicos derivados de la acumulación de lípidos en zonas inapropiadas.
Los hallazgos, publicados en la revista Nature Communications, representan un avance importante en la comprensión de las enfermedades metabólicas. Además, abren nuevas posibilidades para el desarrollo de terapias contra enfermedades vinculadas al exceso crónico de energía, como el sobrepeso, la obesidad, la lipodistrofia y el síndrome metabólico, así como sus complicaciones cardiovasculares y metabólicas.
En una sociedad marcada por el sedentarismo y dietas altas en calorías, el tejido adiposo desempeña un papel esencial en la salud metabólica. Los adipocitos tienen la capacidad de expandirse considerablemente para almacenar grasa, lo que previene la acumulación de lípidos en órganos como el hígado o las paredes de los vasos sanguíneos, especialmente en el corazón y el cerebro, donde podrían causar daños irreversibles.
No obstante, este proceso conlleva ciertos riesgos: una sobrecarga de grasa puede hacer que los adipocitos se rompan, liberando su contenido tóxico y desencadenando inflamación y alteraciones metabólicas. El estudio del CNIC se enfoca en entender cómo los adipocitos se adaptan para soportar las tensiones mecánicas derivadas de su expansión al almacenar la grasa acumulada. El equipo analizó el papel de las caveolas, unas pequeñas invaginaciones en la membrana celular que actúan como sensores y amortiguadores de estas tensiones. “Cuando el adipocito acumula grasa y su superficie se somete a mayor tensión, las caveolas se aplanan, liberando un ‘reservorio’ de membrana que permite que la célula se expanda sin romperse”, explica María Aboy Pardal, primera autora de la investigación. “Por contra, cuando las reservas de grasa disminuyen, estas estructuras se reagrupan para reducir el exceso de membrana y restaurar la estabilidad celular”, señala.
Más que un soporte estructural
Además de proteger físicamente a los adipocitos, las caveolas desempeñan un papel crucial en la coordinación del metabolismo celular. Durante el proceso de expansión, explica Miguel Ángel del Pozo Barriuso, “componentes moleculares de estas estructuras se trasladan a otros compartimentos de la célula, enviando señales que ajustan la actividad metabólica según el nivel de las reservas energéticas”. Así, añade que “esta capacidad de ‘comunicación’ interna convierte a las caveolas en elementos fundamentales para el funcionamiento eficiente del adipocito”.
No obstante, cuando estas estructuras están ausentes o no funcionan correctamente, los adipocitos se vuelven más rígidos, lo que los hace más vulnerables a rupturas y menos eficaces en la acumulación de energía. Como resultado, añade Aboy Pardal, “se genera inflamación y se compromete la salud metabólica del organismo, un fenómeno está relacionado con enfermedades como la lipodistrofia, una condición en la que los pacientes son incapaces de formar depósitos grasos, lo que deriva en alteraciones metabólicas y cardiovasculares graves”.
El estudio del CNIC también subraya la importancia de una proteína clave, la Caveolina-1 (Cav1), en la reorganización de las caveolas. Esta proteína necesita ser fosforilada, es decir, modificada químicamente en un aminoácido específico, para permitir que las caveolas se aplanen correctamente en respuesta a las fluctuaciones de tensión mecánica en la membrana celular.
Para estudiar este proceso, los investigadores desarrollaron un ratón transgénico que expresaba una forma modificada de Cav1, incapaz de fosforilarse. En este modelo, cuando la fosforilación de Cav1 no ocurre, los adipocitos no pueden expandirse adecuadamente frente a la tensión generada por la acumulación de grasa. Esto afecta negativamente su capacidad para almacenar energía y mantener la integridad celular. El fallo de este mecanismo básico desencadena finalmente la lipodistrofia y sus graves consecuencias.
“Estos resultados nos permiten entender mejor cómo el tejido adiposo responde a las fuerzas mecánicas asociadas con el exceso energético”, asegura del Pozo. “En un contexto de obesidad y síndrome metabólico, este mecanismo de protección es clave para minimizar los daños en el organismo”, concluye.
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